Лизин

Лизи́н (2,6-диаминогексановая кислота, англ. Lysine) — алифатическая аминокислота с выраженными свойствами основания. Как и другие алифатические аминокислоты, лизин в организме человека не синтезируется и является незаменимой аминокислотой.

Химическая формула: C₆H₁₄N₂O₂.

В ДНК кодируется последовательностями AAA и AAG.

Входит в состав белков.

Разрушается при высоко-температурной, или длительной тепловой обработке^[1]

Подобно другим незаменимым аминокислотам, лизин в животных организмах не синтезируется и должен поступать с пищей в составе растительных белков.

Растениями и бактериями лизин синтезируется из аспартата^[2].

Основными источниками лизина, использующегося в качестве кормовой добавки, с 1960-х являлись соевый жмых и микробиологическое производство лизина, которое началось в Японии в 1960-х и достигло к 2000 г. объемов 500—600 тыс. тонн в год (в пересчете на гидрохлорид лизина)^[3] и к 2014 г. — 2 млн. 200 тыс. тонн/год^[4].

Микробиологическое производство лизина в 1960-х — 1990-х годах было основано на ферментации глюкозосодержащего сырья бактериями рода Brevibacteria и вида Corynebacterium glutamicum^[5], в настоящее время почти исключительно используются модифицированные штаммы Corynebacterium glutamicum^[6].

Позже разрабатывались технологические процессы на базе метанола^[7][8].

В СССР разработками технологий производства лизина занимались в Институте микробиологии и вирусологии им. А. М. Кирхенштейна под руководством академика Латвийской академии наук Р. А. Кукайн и члена-корреспондента АН Латвийской ССР М. Е. Бекера. В лаборатории «Биотехнологии» Улдиса Виестурса была разработана технология промышленного синтеза лизина для животноводства, которая была внедрена на Ливанском опытном биохимическом заводе, строительство которого началось в 1965 году^[9]. Многие технологические наработки лаборатории «Биотехнологии» были внедрены на других биохимических заводах СССР, в частности, на Трипольском биохимическом заводе под Киевом, производительностью 10 тыс. тонн в год (конец 80-х). Методами современной селекции латвийские учёные вывели высокопродуктивные штаммы бактерий Brevibacterium flavum, накапливающих до 80 грамм лизина на литр питательной среды. В свое время это был наивысший показатель в мировой практике, который превышал предыдущий рекорд, 60 грамм с одного литра питательной среды, принадлежавший японцам^[10].

У млекопитающих лизин метаболизируется в ацетилкофермент Атрансаминированием с α-кетоглутаровой кислотой.

Бактерии разлагают лизин в кадаверин декарбоксилированием^[11].

Производное лизина — аллизин — используется клетками в синтезе эластина и коллагена с помощью фермента лизилоксидаза^[12].

Суточная потребность в лизине^[13][14][15]:

В БАД используют гидрохлорид лизина, массовая доля лизина в нём 80,03 %^[16]

В статье 1978 года утверждалось, что эта аминокислота оказывает противовирусное действие, особенно в отношении вируса, вызывающего герпес^[17]. Позже корректно поставленные исследования на людях и животных показали, что лизин не эффективен при лечении герпеса. Однако, несмотря на то, что исследования на людях были проведены корректно, в них участвовал всего 21 пациент, а доза принимаемого лизина была ниже 29 % от адекватного уровня потребления.^[18][19]

Исследования, проведённые на животных, показали, что недостаток лизина вызывает иммунодефицитные состояния.^[20]

Лизин понижает уровень триглицеридов в сыворотке крови. Лизин в сочетании с пролином и витамином С предупреждает образование липопротеинов, вызывающих закупорку артерий.^[21]

Дефицит лизина неблагоприятно сказывается на синтезе белка, что приводит к утомляемости, усталости и слабости, плохому аппетиту, замедлению роста и снижению массы тела, неспособности к концентрации, раздражительности, кровоизлияниям в глазное яблоко, потере волос, анемии и проблемам в репродуктивной сфере.^[22]

Считается, что лизин увеличивает выработку гормона роста, но научного подтверждения этому нет, известно только, что выработку гормона роста увеличивает комплекс аминокислот, сравнение эффекта от коктейля аминокислот с лизином и без него не проводились.^[23]

Большие дозы лизина улучшают усвоение кальция.^[23]

У людей используется в качестве БАД, эффективен при занятиях спортом и фитнесом (физкультурой), поскольку используется в биосинтезе мышечного белка.^[23]

Синтетический лизин применяют для обогащения кормов животных.^[8]

Хорошими источниками лизина являются яйца, мясо (особенно красное мясо, баранина, свинина и птица), соя, фасоль, горох, сыр (особенно пармезан), некоторые виды рыбы (такие как треска и сардина)^[24], моллюски.

В большинстве злаков низкое содержание лизина, однако содержание лизина очень высоко в бобовых. Гречка, относящаяся к псевдозерновым, так же содержит относительно большое количество лизина (460 мг/100г)^[25]. Примерно столько же его в полбе.^[26]